¿Qué tan rápido se afectan entre sí las partículas enredadas?

No se afectan entre ellos. No a ninguna velocidad. Incluso describirlo como “instantáneo” es algo engañoso, porque la simultaneidad no puede ser cierta en todos los marcos de referencia.

Una mejor manera de decirlo es que se enredaron antes de separarse. Después de que se separaron, no tienen efecto el uno en el otro. Ver Teorema de no comunicación.

Una explicación diferente (pero aún engañosa) es compararla con una teoría de variables ocultas. Suponga que separa un par de zapatos en dos cajas y los envía por correo a Mongolia y Alpha Centauri. Cuando los mongoles abren la caja y descubren que contiene un zapato izquierdo, ¿qué tan rápido llega esa información a Alpha Centauri para que el otro zapato pueda convertirse en un zapato derecho? Más rápido que el instante; nada necesita ser comunicado en absoluto.

Como dije, este ejemplo es engañoso porque, de hecho, no están predeterminados antes de partir. Cada uno está en superposiciones idénticas. Lo que eso “significa” para el universo no es realmente una cuestión de física, sino una observación de que lo que piensas sobre lo que significa que el universo esté en un “estado” es simplemente incorrecto y que nunca vas a ir para obtener una explicación que tenga sentido en términos de lo que espera. No hay variables locales ocultas; lo que “realmente hay” son las leyes de la mecánica cuántica. Y lo que dicen esas leyes, en términos inequívocos, es que no se transmite información de un lado a otro, a ninguna velocidad, instantánea o de otro tipo, a pesar de la extraña coincidencia de que los dos siempre serán opuestos una vez que se vean obligados a abandonar el superposición y asumir un estado particular.

La respuesta depende de su interpretación de la mecánica cuántica. Y entonces obtienes dos respuestas (“no lo hacen” e “instantáneamente”), ambas correctas en sus propios términos.

Aquí hay una taxonomía:

El formalismo simple (también conocido como el enfoque de “cállate y calcula”):

• Ellos no . El sistema se enreda antes de que se separe, por lo que es un sistema conjunto de principio a fin, por lo que calculamos utilizando un sistema conjunto con una única función de onda. No admitimos términos vagos como “afectar” y podemos demostrar que no se transfiere información, así que cállate y calcula

La interpretación de Copenhague

• Ellos no . Vea el silencio y calcule la respuesta, pero somos un poco más comprensivos con la pregunta, y podemos recurrir a algunos conceptos filosóficos como “complementariedad”

Bayesiano cuántico / QBism

• Ellos no . Es solo una actualización bayesiana de creencias. Y somos antirrealistas sobre la función de onda, así que consulte la respuesta “cállate y calcule” para todas las demás preguntas

De-Broglie-Bohm

• Se actualizan instantáneamente de acuerdo con un plano de simultaneidad definido por la configuración del aparato, y mediante un cambio instantáneo en la forma de la onda guía. Debido a la distribución de probabilidad inicial de la partícula, se puede probar el teorema de no comunicación, pero esto significa que la relatividad emerge en lugar de ser una característica de las leyes fundamentales

Muchos mundos

• Ellos no. Están en dos mundos efectivamente separados entre sí por decoherencia: no hay interacción entre ellos

Colapso objetivo: Penrose o GRW

• Se actualizan instantáneamente. Y tenemos una dinámica modificada que muestra cómo. Estamos trabajando para que esto sea coherente con la relatividad, porque parece definir un marco preferido, que es un problema

El enredo no se trata de afectarse mutuamente, se trata de estar en un estado, cuando uno puede saber todo lo que se puede saber sobre el sistema compuesto y, sin embargo, no saber nada sobre sus partes individuales (estoy usando las palabras de Leonard Susskind de una de sus famosas Conferencias de Stanford que están disponibles en Youtube).

Esto es extraño En la mecánica clásica, si sabemos todo lo que se puede saber sobre el sistema compuesto (por ejemplo, dos partículas), ciertamente también lo sabemos todo sobre cada una de sus partes. No es así en mecánica cuántica. El estado de entrelazado máximo permite decir que ciertas propiedades de las partículas están anticorrelacionadas (si un giro está hacia arriba, el otro está definitivamente hacia abajo), pero no permite calcular el giro de una partícula individual. Sin embargo, en el momento en que medimos el giro de una partícula y descubrimos que está arriba, inmediatamente sabemos que la otra está abajo. No se necesita comunicación entre las partículas, sabíamos que sus giros eran opuestos todo el tiempo, es solo que ahora sabemos cuál es cuál.

Lo fascinante del enredo es que en realidad es instantáneo. Esto puede parecer imposible, pero no necesariamente está rompiendo las reglas de la física directamente; solo doblándolos.

Imagine que tiene dos cámaras apuntando a un pez dorado en un tazón. Uno se coloca a la izquierda y el otro a la derecha. Tiene dos televisores en diferentes lados de la sala, cada uno con una de las cámaras. Cuando el pez dorado nada y gira a la derecha en la cámara número uno, parece girar la dirección de oposición en la cámara número dos.

Aquí los televisores representan las partículas enredadas. Aunque el pez dorado en la cámara uno parece ser opuesto al de la cámara dos (o giros opuestos), en realidad es el mismo pez dorado.